Spring Cloud学习笔记——Eureka的基本架构和心跳机制
Spring Cloud版本：Hoxton.SR3
Spring boot版本:2.2.5.RELEASE
demo Git仓库：开源在gitee中，私信索取地址
数据一致性
当聊到集群的时候，就无法不提到数据一致性的问题，那么，我们就以Eureka的Server集群为例，聊一聊集群中的数据一致性问题，并试图剖析Eureka集群的底层原理。初学者可跳过此篇。
分布式下，有一个著名的CAP原则。C指数据一致性，A指服务可用性，P则是分区容忍性。CAP三者，最多可得其二。如在单点服务中，由于不存在分区，则可达到CA。而在分布式服务里，基于分布式本身的特性，服务存在于多个服务中，依靠网络连接。在这种情况下，由于网络延迟等原因，分区是必然存在的。也就是说，在分布式下，P必然存在，任何集群都需要在C和A中做选择。
在这样的背景下，根据选择的不同，集群服务可能是AP的，也可能是CP的。如果是AP的，则集群允许在段时间里，各节点的数据出现不一致的情况，但是集群整体服务保持可用。如果是CP的，则集群在各节点数据不一致的段时间里，整体服务是不可用的，需要等待可节点数据同步到一致，再恢复可用状态。
需要理解的是，无论是AP还是CP，对于客户端来说，可能感知并不是很强烈。在AP情况下，客户端的感知可能是服务存在一定延迟，响应较慢，而不是服务不可用。在CP情况下，客户端一般来说对数据的更新是不敏感的。即客户端并不需要过分及时的取得最新的数据，也可以正常完成服务。
Eureka的AP
在AP和CP之间，Eureka选择的AP。即在数据不致的情况下，也允许客户端服务。我们尝试分析下，Eureka这种做法的理由是什么？
在分布式微服务架构中，基本角色有三种，分别是生产者，消费者，注册中心。生产者对外提供服务，消费者使用生产者的服务，而注册中心则承担一个中间人角色，维护生产者服务列表数据，并在消费者需要的时候提供给消费者。
在Eureka架构中，EurekaServer就是一个注册中心的角色。在EurekaServer中，存放的主要数据就是生产者服务列表，在需要的时候，将其提供给消费者。
所以，Eureka选择AP的理由是：
Eureka的功能专注于服务注册和发现，不会出现数据的竞态。
数据竞态指的是：在同一时间点，有多个线程竞争同一数据。
我们来了解一下Eureka的基本架构，分析为何不会出现数据竞态。架构图如下：
Eureka的基本架构
由架构图，可以得到以下几点：
Eureka Server各节点之间通过复制来同步数据。生产者向Eureka Server中的任一节点注册数据。消费者向Eureka Server中的任一节点获取数据。(事实上，Eureka架构中，并没有严格区分生产者、消费者，二者通常是一体的)消费者根据取得的生产者列表直接向任一生产者发起服务调用，如失败，可选择向其他生产者再次调用。基于以上：
每个client只会向一个server注册。每个server节点总是从其他服务中获取数据，用新的数据覆盖掉旧的数据。消费者从server节点中取得client列表，并缓存一份在本地，下次直接从本地获取。即使某个client宕机，导致某些server中的生产者列表不准确，此时，消费者可以根据需要进行重试。当server中的生产者列表发生变化时，会将变化向订阅的服务消费者发布，消费者就会更新本地缓存。综上，Eureka选择AP是可行的。事实上，由于注册中心仅承担服务注册与发现的功能，并且，消费者有失败重试，本地缓存，服务订阅等相关处理机制，这使得注册中心集群可以选择CP，也可以选择AP。Zookeeper选择的就是AP。
保持在线——心跳
在上面的部分，我们聊了Eureka的基本架构，理解了Eureka选择AP的理由。但是，有一个问题没有提到，即：server如何监测client的即时状态？
eureka通过心跳来监测client的状态。心跳，也是集群中常用的一种状态监测手段。那么，心跳是什么呢?
想象A、B两个人正在打电话，当B一段时间不说话时，A可能就会怀疑B是否还在电话旁，就会问：“你还在吗？”。这种情况，可以理解为是A主动发起了一个请求，去查询B的状态。事实上，B可以每隔一段时间，主动给A的个回应：“嗯……对……没错”。这样，A就会知道，B一直在，就不会猜也不会问了。
心跳正如打电话时的第二种状态：
client每隔一定时间，向server发送一个心跳(请求)。server每隔一段时间，检查所有client的心跳信息，当发现某个client长时间没有心跳，则认为该client下线。client再次上线后，会再次向server发送心跳。eureka里，client发送心跳的间隔时间默认为30秒，某client如果90秒内都没有心跳，则会被认为宕机。server默认每隔1分钟检查一次所有client的心跳信息。
配置项如下：
eureka配置